第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線的作用力習(xí)題課

1、第四節(jié)第四節(jié) 磁場對通電導(dǎo)線磁場對通電導(dǎo)線的作用力（習(xí)題課）的作用力（習(xí)題課）1.1.畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向畫出導(dǎo)線所在處的磁場方向2.2.確定電流方向確定電流方向3.3.根據(jù)左手定則確定受安培力的方向根據(jù)左手定則確定受安培力的方向4.4.根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動情況根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動情況判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下判斷通電導(dǎo)線在安培力作用下 的運(yùn)動方向問題的基本方法的運(yùn)動方向問題的基本方法例例1 1 如圖所示，兩根互相絕緣、垂直放置的直導(dǎo)線如圖所示，兩根互相絕緣、垂直放置的直導(dǎo)線abab和和cdcd，分，分別通有方向如圖的電流，若通電導(dǎo)線別通有方向如圖的電流，若通電導(dǎo)線abab固定不不動，導(dǎo)線

2、固定不不動，導(dǎo)線cdcd能自能自由運(yùn)動，則它的運(yùn)動情況是由運(yùn)動，則它的運(yùn)動情況是( ( ).).A A順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ababB B順時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線ababC C逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ababD D逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線abab固定固定FF 自由自由同向相吸同向相吸 例例1 1 如圖所示，兩根互相絕緣、垂直放置的直導(dǎo)線如圖所示，兩根互相絕緣、垂直放置的直導(dǎo)線abab和和cdcd，分，分別通有方向如圖的電流，若通電導(dǎo)線別通有方向如圖的電流，若通電導(dǎo)線abab固定不不動，導(dǎo)線固定不不

3、動，導(dǎo)線cdcd能自能自由運(yùn)動，則它的運(yùn)動情況是由運(yùn)動，則它的運(yùn)動情況是( ( ).).A A順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ababB B順時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線ababC C逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線ababD D逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠(yuǎn)離導(dǎo)線ababC結(jié)論法：兩平行直線電流在結(jié)論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流互相吸引，反勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)動到平行且電流方向相

4、同轉(zhuǎn)動到平行且電流方向相同的趨勢。的趨勢。FF同向相吸同向相吸 異向相斥異向相斥結(jié)論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨結(jié)論法：兩平行直線電流在相互作用過程中，無轉(zhuǎn)動趨勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行勢，同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)動到平行且電流方向相同的直線電流相互作用時，有轉(zhuǎn)動到平行且電流方向相同的趨勢。的趨勢。電流微元法電流微元法BF F方向方向 F F方向方向BBF F例例2 2 如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正如圖所示，有一通電直導(dǎo)線放在蹄形電磁鐵的正上方，導(dǎo)線可以自由移動，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中上方，導(dǎo)線可

5、以自由移動，當(dāng)電磁鐵線圈與直導(dǎo)線中通以圖示的電流是時，有關(guān)直導(dǎo)線運(yùn)動情況的說法中通以圖示的電流是時，有關(guān)直導(dǎo)線運(yùn)動情況的說法中正確的是（從上往下看）（正確的是（從上往下看）（ ）A A、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 B B、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升、順時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升C C、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時下降 D D、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升、逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時上升NS 特殊位置法分析運(yùn)動特殊位置法分析運(yùn)動CSN等效法分析運(yùn)動等效法分析運(yùn)動NS例3 如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內(nèi)，當(dāng)線圈中電流沿圖示方向流動時

6、，將會出現(xiàn)( ) 16A線圈向磁鐵平移 ,9B線圈遠(yuǎn)離磁鐵平移 ,1C從上往下看，線圈順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵 ,11D從上往下看，線圈逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵電流微元法電流微元法 特殊位置法特殊位置法FFFF I I方向方向 I I方向方向DSN電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動電流微元法、特殊位置法、等效法分析運(yùn)動電流微元法、電流微元法、 特殊位置法分析運(yùn)動特殊位置法分析運(yùn)動NSBF F方向方向 F F方向方向BBF F等效法分析運(yùn)動等效法分析運(yùn)動NS例例4、如圖兩個同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段、如圖兩個同樣的導(dǎo)線環(huán)同軸平行懸掛，相隔一小段距離，當(dāng)同時給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電流時，

7、兩導(dǎo)線環(huán)將：距離，當(dāng)同時給兩導(dǎo)線環(huán)通以同向電流時，兩導(dǎo)線環(huán)將：( )A、吸引、吸引 B、排斥、排斥C、保持靜止、保持靜止 D、邊吸引邊轉(zhuǎn)、邊吸引邊轉(zhuǎn)動動結(jié)論法：結(jié)論法：同向電流互相吸引同向電流互相吸引ANNSS例例5、如圖所示，一條勁度系數(shù)較小的、如圖所示，一條勁度系數(shù)較小的 金屬彈簧處于自由狀態(tài)，當(dāng)彈簧通以金屬彈簧處于自由狀態(tài)，當(dāng)彈簧通以 電流時，彈簧將（電流時，彈簧將（ ） .縱向收縮，徑向膨脹；縱向收縮，徑向膨脹； .縱向伸長，徑向收縮；縱向伸長，徑向收縮； .縱向收縮，徑向伸長；縱向收縮，徑向伸長； .縱向伸長，徑向膨脹?？v向伸長，徑向膨脹。A螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢；在徑向上

8、有擴(kuò)張趨勢螺線管通電后，在軸向上有收縮趨勢；在徑向上有擴(kuò)張趨勢（4）推論分析法）推論分析法S N IB2B1B1B2F1F1F2F2課本課本P94 +-NSF（1）繩子拉力_ (變大,變小,不變)（2）桌面對磁鐵的支持力_（3）桌面對磁鐵的摩擦力_(有,無).變大變小無NSF桌面對磁鐵的摩擦力 _(有,無) 方向_.有有水平向右Ff反饋練習(xí)1如圖所示，條形磁鐵放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線，導(dǎo)線與磁鐵垂直，給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流，則（ ） A、磁鐵對桌面壓力減小，不受桌面的摩擦力作用 B、磁鐵對桌面壓力減小，受到桌面的摩擦力作用 ,6 C、磁鐵對桌面壓力增大，不受桌面的

9、摩擦力作用 9,16D、磁鐵對桌面壓力增大，受到桌面的摩擦力作用 1,5BFFA三、磁電式電流表三、磁電式電流表1 1、電流表的構(gòu)造、電流表的構(gòu)造 如圖所示是電流表的構(gòu)造圖，在一個很強(qiáng)的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵芯，鐵芯外面套有一個可以轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈的兩端分別接在這個螺旋彈簧上，被測電流通過彈簧流入線圈。2 2、電流表的工作原理、電流表的工作原理: : (1)當(dāng)電流通過線圈時線圈左右兩邊都要受到方向相反安培力，使線圈發(fā)生轉(zhuǎn)到，線圈轉(zhuǎn)動使螺旋彈簧被扭動，反線圈轉(zhuǎn)動。3、蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻射分布的，不管通電線圈轉(zhuǎn)到什

10、么角度，它的平面都跟磁感應(yīng)線平行，表盤的刻度就是均勻的了。(2)(2)電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大。電流越大，安培力就越大，螺旋彈簧的形變也就越大。所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小所以，從線圈偏轉(zhuǎn)的角度就能判斷通過電流的大小三、磁電式電流表的特點(diǎn)三、磁電式電流表的特點(diǎn)1 1、表盤的刻度均勻，、表盤的刻度均勻，II。2 2、靈敏度高，但過、靈敏度高，但過載能力差。載能力差。3 3、滿偏電流、滿偏電流I Ig g，內(nèi)，內(nèi)阻阻R Rg g反映了電流表反映了電流表的最主要特性。的最主要特性。反饋練習(xí)反饋練習(xí)2.2.電流表中通以相同的電流時，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，表示電流表的

11、電流表中通以相同的電流時，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，表示電流表的靈敏度越高靈敏度越高. .下列關(guān)于電流表靈敏度的說法中正確的是下列關(guān)于電流表靈敏度的說法中正確的是( ( ). ). A A增加電流計中的線圈匝數(shù)，可以提高電流表的靈敏度增加電流計中的線圈匝數(shù)，可以提高電流表的靈敏度 6,126,12B B增強(qiáng)電流計中永久磁鐵的磁性，可以提高電流表的靈敏度增強(qiáng)電流計中永久磁鐵的磁性，可以提高電流表的靈敏度11 ,811 ,8C C電流計中通的電流越大，電流表的靈敏度越高電流計中通的電流越大，電流表的靈敏度越高 5,75,7D D電流計中通的電流越小，電流表的靈敏度越高電流計中通的電流越小，電流表的靈敏度

12、越高 4 ,24 ,2AB F=NILB =kNILB 電流表中通以電流表中通以相同的電流相同的電流時，指時，指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，表示電流表針偏轉(zhuǎn)的角度越大，表示電流表的靈敏度越高的靈敏度越高=kNILB NB電壓表讀數(shù)偏小電壓表讀數(shù)偏小I（Rg+R)=I(Rg+R) =U C注意注意:U一定一定3v3vI IIIVV反饋練習(xí)3、 一只電壓表讀數(shù)偏小，為糾正這一偏差，可以采取的措施是（ ）A、減少表頭線圈的匝數(shù) B、增大表內(nèi)的串聯(lián)電阻C、增強(qiáng)表頭的永久磁鐵的磁性 D、轉(zhuǎn)緊表內(nèi)的螺旋彈簧I(Rg+R)= I(Rg+R)=U=kNILB NB課本課本P93 做一做做一做B俯視圖俯視圖oIFFFF課

13、后作業(yè)1 1如圖所示，一根質(zhì)量為如圖所示，一根質(zhì)量為m m的金屬棒的金屬棒ACAC用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為為B B的勻強(qiáng)磁場中，通入的勻強(qiáng)磁場中，通入ACAC方向的電流時，懸線張力不為零，欲方向的電流時，懸線張力不為零，欲使懸線張力為零，可以采用的辦法是（使懸線張力為零，可以采用的辦法是（ ）A A、不改變電流和磁場方向，適當(dāng)增大電流、不改變電流和磁場方向，適當(dāng)增大電流B B、只改變電流方向，并適當(dāng)減小電流、只改變電流方向，并適當(dāng)減小電流C C、不改變磁場和電流方向，適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度、不改變磁場和電流方向，適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度D D、同時改變磁場和電流方向同時改變磁場和電

14、流方向，并適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，并適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度A D2 2、 一根均勻粗導(dǎo)線的兩端用柔軟導(dǎo)線拉入電路，用用兩根彈簧測一根均勻粗導(dǎo)線的兩端用柔軟導(dǎo)線拉入電路，用用兩根彈簧測力計懸掛起來，使導(dǎo)線力計懸掛起來，使導(dǎo)線MNMN保持水平，如圖所示，在導(dǎo)線保持水平，如圖所示，在導(dǎo)線MNMN處加水平處加水平向里的磁場，并通以自向里的磁場，并通以自M M向向N N的電流，彈簧測力計的示數(shù)為的電流，彈簧測力計的示數(shù)為F F，若要，若要使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（使彈簧測力計示數(shù)增大，可以采用的做法是（ ）A A、只減小電流、只減小電流 14,2 14,2 B B、只增加電流、只增加電流 13,3

15、13,3C C、只改變電流方向、只改變電流方向 16,8 16,8 D D、只改變磁場方向、只改變磁場方向 13,713,7ACDmgILBFF2F+ILB=mg2F=ILB+mgILB 3 3如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線如圖所示，兩根平行放置的長直導(dǎo)線a a和和b b載有大小相同、載有大小相同、方向相反的電流，方向相反的電流，a a受到的磁場力大小為受到的磁場力大小為F F1 1，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在，當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，平面垂直的勻強(qiáng)磁場后，a a受到的磁場力大小變?yōu)槭艿降拇艌隽Υ笮∽優(yōu)镕 F2 2，則此時，則此時b b受到受到的磁場力大小變?yōu)椋ǖ拇艌隽Υ笮∽優(yōu)椋?）

16、 A.A.F F2 2 B. B.F F1 1F F2 2 ,12,12 C. C.F F1 1F F2 23,73,7 D.2 D.2F F1 1F F2 2 3,43,4F1abF 1F2=F1-FBF 2= F2A ABBFBFBF2=F1-FB=F2 4、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I I，長，長L L質(zhì)量為質(zhì)量為m m的導(dǎo)體棒，如圖試求：的導(dǎo)體棒，如圖試求：（1 1）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向1919，1414（2 2）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無

17、壓力，外加勻強(qiáng)磁）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向8 8，1010B2minmg（2 2）F F安安2=ILB=ILB2 2sinsin =mg =mg B B2min2min方向水平向左方向水平向左F安安2=mgF F安安2=ILB=ILB2min2min=mg =mg B B2min2min= mg/IL= mg/ILIB2minB2B2俯視圖俯視圖 4、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I I，長，長L L質(zhì)量為質(zhì)量為m m的導(dǎo)體棒，如圖試求：的導(dǎo)體棒，如圖試求：（1 1）欲使棒靜

18、止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向1919，1414（2 2）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向8 8，1010B2minmgB1min（2 2）F F安安2=ILB=ILB2 2sinsin =mg =mg （1 1）IL BIL B1min 1min =F=F安安minmin= mg= mgsinsin B B1min1min方向垂直斜面向上方向垂直斜面向上B B2min2min方向水平向左方

19、向水平向左F安安2=mgmgNFNF安合安合=mgF安安minF F安安2=ILB=ILB2min2min=mg =mg B B2min2min= mg/IL= mg/IL 4、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流I I，長，長L L質(zhì)量為質(zhì)量為m m的導(dǎo)體的導(dǎo)體棒，如圖試求棒，如圖試求（3 3）分析棒有可能靜止在斜面上且要求）分析棒有可能靜止在斜面上且要求B B垂直垂直L L，應(yīng)外加磁場的方，應(yīng)外加磁場的方向范圍向范圍B2F安安minminmgB1（3 3）B B FNB B F F安安FNF安合安合=mg 4、在傾角為的光滑斜面上，置一通有電流在傾角為的光滑

20、斜面上，置一通有電流I I，長，長L L質(zhì)量為質(zhì)量為m m的導(dǎo)體棒，如圖試求：的導(dǎo)體棒，如圖試求：（1 1）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度）欲使棒靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向（2 2）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁）欲使棒靜止在斜面上且對斜面無壓力，外加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B B的最小值和方向的最小值和方向B2minmgB1min（2 2）F F安安2=ILB=ILB2 2sinsin =mg =mg （1 1）IL BIL B1min 1min =F=F安安minmin= mg= mgsinsin B B1min1min方向垂直斜面向上方向垂直斜面向上B B2min2min方向水平向左方向水平向左F安安2=mgmgNFNF安合安合=mgF安安minF F安安2=ILB=ILB2min2min=mg =mg B B2min2min= mg/IL= mg/IL5 5如圖所示